鋰離子電池是優(yōu)秀的二次電池,具有高工作電壓、高比容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命、良好的安全性能等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用,大量的廢舊鋰離子電池被直接作為市政垃圾掩埋,這可能對(duì)環(huán)境造成危害并導(dǎo)致金屬資源的浪費(fèi)。通常,廢舊鋰離子電池資源化的方法有兩種。廢舊鋰離子電池正極材料經(jīng)預(yù)處理和浸出后,浸出液中的有價(jià)金屬要么單獨(dú)回收,要么直接合成為新的正極材料。然而,目前的回收方法仍存在成本高、產(chǎn)品性能差、環(huán)境污染大等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本文建立了一種預(yù)處理-還原浸出-再合成的廢舊鋰離子電池回收方法�；诔R界二氧化碳流體技術(shù),研究分別以水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮作為溶劑時(shí),壓力、處理溫度、處理時(shí)間、攪拌速度等因素對(duì)正極材料剝離效率的影響,并與非超臨界條件下的預(yù)處理實(shí)驗(yàn)作對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在超臨界二氧化碳流體條件下,以水為溶劑時(shí),在壓力10 MPa、溫度60℃、反應(yīng)時(shí)間120 min、攪拌速度200 rpm的最佳實(shí)驗(yàn)條件下,正極材料的剝離效果最好,剝離率為99.12%。檸檬酸浸出廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料中有價(jià)金屬的實(shí)驗(yàn)中,研究分別以過(guò)氧化氫、抗壞血酸、葡萄糖、乳糖作為還原劑時(shí),浸出溫度、浸出時(shí)... 

【文章來(lái)源】：江蘇理工學(xué)院江蘇省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

再生鋰離子電池正極材料主要流程圖

系統(tǒng)、二氧化碳進(jìn)給系統(tǒng)等部分組成。其中反應(yīng)釜為不銹鋼材料，容積為250ml，實(shí)驗(yàn)工作溫度不高于90 ℃，工作壓力不高于15MPa，實(shí)驗(yàn)用二氧化碳為工業(yè)級(jí)純度。圖3-2 實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，將廢舊鋰離子電池放電、拆解、分揀后，選取相對(duì)平整、正極材料附著情

打開(kāi)加熱套將釜內(nèi)流體加熱至預(yù)設(shè)溫度后恒溫，并開(kāi)始記錄處理時(shí)間。反應(yīng)完畢后，打開(kāi)并調(diào)節(jié)出氣閥至最大狀態(tài)，迅速將釜內(nèi)氣壓將至1 atm，關(guān)閉加熱套，打開(kāi)反應(yīng)釜。取出正極片。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖如圖3-3 所示。圖3-3 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖3.2.2 剝離效率的計(jì)算方法超臨界二氧化碳流體回收處理廢舊鋰離子電池正極片的正極材料剝離效果可根據(jù)鋁箔集流體的剝離效果來(lái)判斷，正極材料剝離效率應(yīng)等于處理后鋁箔集流體的純度，即與鋁箔上殘留的正極材料的含量成反比。具體的剝離效率可由公式3-1 計(jì)算：R= ¤鋁箔= 1 2× κ （3-1）式中：R——?jiǎng)冸x效率；p鋁箔——鋁箔的純度；m1——鋁箔質(zhì)量；m2——處理后正極片質(zhì)量。使用氫氧化鈉溶液溶解處理后的正極片中的鋁，溶解液經(jīng)稀釋后經(jīng) ICP-AES 測(cè)得鋁離子含量并計(jì)算出處理后正極片中鋁箔的質(zhì)量。


本文編號(hào)：3409463